［陳志煜　曾哲君］

通信熱點(diǎn)

三網(wǎng)聯(lián)合天面優(yōu)化評估體系研究

［陳志煜曾哲君］

摘要文章通過對工程實(shí)施及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量相關(guān)度較大的天面部分進(jìn)行研究，把傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化從被動優(yōu)化轉(zhuǎn)為主動優(yōu)化，形成一套適合大部分場景的，綜合考慮各種因素的協(xié)同優(yōu)化方法，為后續(xù)工程和網(wǎng)優(yōu)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：天面優(yōu)化 三網(wǎng)協(xié)同 評估體系

陳志煜

男，中國移動通信集團(tuán)廣東有限公司，主要從事無線網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)管理工作。

曾哲君

男，PMP，工程碩士畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，現(xiàn)任中睿通信規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)院院長助理，從事無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃咨詢和工程設(shè)計(jì)工作多年。

1　項(xiàng)目背景

隨著移動通信技術(shù)與社會經(jīng)濟(jì)快速地發(fā)展，用戶數(shù)不斷地遷移變化，城市化建設(shè)加速，無線環(huán)境日益復(fù)雜化?，F(xiàn)有基站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐步暴露出站高不足、站距過近、站址分布不合理、天線覆蓋不合理等問題。

2014年中國移動TD-LTE網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)展開,移動公司將面臨同時(shí)運(yùn)營GSM、TD-SCDMA、TD-LTE三種制式的網(wǎng)絡(luò)的局面,使原本天線林立的天面位置將更加緊張。由于LTE承載頻率位于高頻段，其無線穿透損耗更大，站間距更小，站址數(shù)量需求更多，如何合理利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源成為了運(yùn)營商亟待解決地問題之一。

基于以上原因，對“三網(wǎng)聯(lián)合天面優(yōu)化”方面的課題進(jìn)行研究，試圖從現(xiàn)有基站的天面資源為突破口，建立一套綜合考慮各種因素的天面優(yōu)化評估體系。根據(jù)評估結(jié)果對問題天面進(jìn)行整合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)降本增效的最終目的。

2　研究目標(biāo)和思路

本研究目標(biāo)是通過建立一套針對現(xiàn)有天面優(yōu)化的評估體系，從而定位存在天面問題的站點(diǎn)，進(jìn)而對站點(diǎn)提出整治方案。通過本體系實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)天面資源的優(yōu)化評估，最終達(dá)到對資源的有效利用的目的。

本研究開展的思路是首先根據(jù)我司項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)搭建基站天面的評估模型，從經(jīng)濟(jì)效益維度、天面資源維度、競爭優(yōu)勢維度、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)維度、用戶感知維度五個維度對基站進(jìn)行評估。然后根據(jù)評估結(jié)果梳理問題站點(diǎn)，并對問題站點(diǎn)天面進(jìn)行二次勘察確認(rèn)。在此基礎(chǔ)上提出整治方案，并根據(jù)案例結(jié)果對模型進(jìn)行二次修正，完善評估模型最終實(shí)現(xiàn)模型的有效推廣使用。

圖1　課題具體實(shí)施思路

3　評估體系模型

3.1評估體系的構(gòu)建

本評估體系從以下五個維度：經(jīng)濟(jì)效益、天面資源、競爭優(yōu)勢、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶感知對基站進(jìn)行客觀評估，通過多個維度對基站進(jìn)行客觀評估。評估結(jié)果以雷達(dá)圖的形式直觀展現(xiàn)，各個維度得分一目了然。

圖2　評估體系五大維度　圖3　基站評估結(jié)果雷達(dá)

3.2新技術(shù)手段的運(yùn)用

運(yùn)用仿真技術(shù)作為評估手段，從而發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在問題的站點(diǎn)。通過使用?Atoll仿真軟件，預(yù)測coverage by transmitters，獲取現(xiàn)網(wǎng)基站在各自2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)中的每個小區(qū)的主導(dǎo)服務(wù)覆蓋面積，如圖4。

通過使用Atoll仿真軟件，進(jìn)行蒙特卡羅仿真（Monte-Carlo）預(yù)測，獲取基站每個小區(qū)的負(fù)載情況、用戶接入數(shù)量等信息，如圖5。

4　評估體系的具體設(shè)置

4.1經(jīng)濟(jì)效益評估

該維度從經(jīng)濟(jì)效益的角度對基站進(jìn)行評估。評估站點(diǎn)日均話務(wù)量和數(shù)據(jù)流量記為Ai和Di，全網(wǎng)站點(diǎn)話務(wù)量和數(shù)據(jù)流量日均值為A和D，定義效益系數(shù)Ei=(Ai/ A)×0.76+(Di/D) ×0.24，按10個等級劃分（注：市場單價(jià)：5.56元/Erl，0.13元/MB ） 。各小區(qū)的效益等級劃分原則如下：

若Ei≥2.5，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)1級效益小區(qū)。（100分）

若2.5>Ei≥2.2，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)2級效益小區(qū)。（90～100分）

若2.2>Ei≥1.9，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)3級效益小區(qū)；（80～90分）

若1.9>Ei≥1.6，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)4級效益小區(qū)；（70～80分）

若1.6>Ei≥1.3，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)5級效益小區(qū)；（60～70分）

若1.3>Ei≥1，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)6級效益小區(qū)；（50～60分）

若1>Ei≥0.7，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)7級效益小區(qū)；（40～50分）

圖4　小區(qū)的主導(dǎo)服務(wù)覆蓋預(yù)測圖

圖5　蒙特卡羅仿真結(jié)果截圖

若0.7>Ei≥0.5，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)8級效益小區(qū)；（30～40分）

若0.5>Ei≥0.3，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)9級效益小區(qū)。（20～30分）

若0.3>Ei≥0，則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)10級效益小區(qū)。（0～20分）

4.2天面資源評估

本文所運(yùn)用的未確知測度模型是多目標(biāo)評價(jià)模型，理論上，其在測量準(zhǔn)則、權(quán)重確定、識別準(zhǔn)則等方面均優(yōu)于其他模型。實(shí)證分析也表明，未確知測度模型應(yīng)用在高校核心競爭力評價(jià)領(lǐng)域更加科學(xué)、簡單、有效，結(jié)果更接近實(shí)際，評價(jià)結(jié)果可為地方高校提高科研核心競爭力，以及教育或科技管理部門科學(xué)決策提供重要的

該維度細(xì)化為多個子維度考察基站天面資源的優(yōu)劣程度，建立不同等級的天面資源效益評估方法：每個維度根據(jù)自身對基站天面資源的影響程度劃定了權(quán)重比例，而每個維度的不同選項(xiàng)又有不同的權(quán)值，定義基站的維度分值Wi=權(quán)重×權(quán)值，單個基站所有維度的分值總和即為該基站的維度得分，記為W。

若W≥95，則該小區(qū)為天面資源1級效益小區(qū)；若95>W≥90，則該小區(qū)為天面資源2級效益小區(qū)；按照此規(guī)律以5為公差值，維度得分W依次遞減；若60>W≥55，則該小區(qū)為天面資源9級效益小區(qū)；若W<55，則該小區(qū)為天面資源10級效益小區(qū)。

基站維度分值Wi由以下8個維度構(gòu)成：物業(yè)類型、敏感程度、天面面積、機(jī)房與天線饋線距離、桿塔平臺層數(shù)、天饋美化類型、剩余天線安裝位置（抱桿）和原有天饋合路情況。

4.3競爭優(yōu)勢評估

該維度從獨(dú)有站址資源和覆蓋區(qū)域客戶資源兩個維度進(jìn)行綜合評判，每個維度按實(shí)際情況考察相關(guān)得分，單小區(qū)獨(dú)有站址資源得分記為Si，覆蓋區(qū)域客戶資源得分記為Ki，定義小區(qū)的競爭優(yōu)勢分值Zi=Si×0.4+ Ki×0.6，而基站的競爭優(yōu)勢分值為Z= ∑Zi/n（n為該基站小區(qū)數(shù)量）。

若Z≥95，則該小區(qū)為競爭優(yōu)勢1級效益小區(qū)；若95>Z≥90，則該小區(qū)為競爭優(yōu)勢2級效益小區(qū)；按照此規(guī)律以5為公差值，基站的競爭優(yōu)勢分值Z依次遞減；若60>Z≥55，則該小區(qū)為競爭優(yōu)勢9級效益小區(qū)；若Z<55，則該小區(qū)為競爭優(yōu)勢10級效益小區(qū)。

單小區(qū)獨(dú)有站址資源Si由以下6項(xiàng)選擇類別構(gòu)成：重要場景、密集市區(qū)場景、普通市區(qū)場景、郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)場景、非獨(dú)有站址，但有明顯優(yōu)勢和非獨(dú)有站址，且無優(yōu)勢；覆蓋區(qū)域客戶資源Ki由以下11個分類構(gòu)成：工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)辦公區(qū)、市場集市、自身稀缺覆蓋、高速公路鐵路干道、山區(qū)田地荒野、重要客戶場景和公園景區(qū)。

4.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估

若W≥95，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1級效益小區(qū)；

若95>W≥90，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2級效益小區(qū)；

若90>W≥85，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3級效益小區(qū)；

若85>W≥80，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4級效益小區(qū)；

若80>W≥75，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)5級效益小區(qū)；

若75>W≥70，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6級效益小區(qū)；

若70>W≥65，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)7級效益小區(qū)；

若65>W≥60，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)8級效益小區(qū)；

若60>W≥55，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)9級效益小區(qū)；

若W<55，則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)10級效益小區(qū)；

4.5用戶感知評估

該維度調(diào)取與用戶感知相關(guān)的后臺參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行評估：設(shè)定每個指標(biāo)得分值為Yi，基站的用戶感知效益綜合分值為Y=∑Yi*權(quán)值。

若Y≥95，則該小區(qū)為用戶感知1級效益小區(qū)；

若95>Y≥90，則該小區(qū)為用戶感知2級效益小區(qū)；

若90>Y≥85，則該小區(qū)為用戶感知3級效益小區(qū)；

若85>Y≥80，則該小區(qū)為用戶感知4級效益小區(qū)；

若80>Y≥75，則該小區(qū)為用戶感知5級效益小區(qū)；

若75>Y≥70，則該小區(qū)為用戶感知6級效益小區(qū)；

若70>Y≥65，則該小區(qū)為用戶感知7級效益小區(qū)；

若65>Y≥60，則該小區(qū)為用戶感知8級效益小區(qū)；

若60>Y≥55，則該小區(qū)為用戶感知9級效益小區(qū)；

若Y<55，則該小區(qū)為用戶感知10級效益小區(qū)；

4.6問題站點(diǎn)篩選方法

首先，對五個維度的得分，分成3個組別計(jì)算組別得分。組別一是經(jīng)濟(jì)效益和用戶感知，組別二是競爭優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組別三是天面資源。每個維度的按以下權(quán)重計(jì)算各自的組別得分和最后的綜合得分。

表1　5個維度綜合得分權(quán)重

其次，計(jì)算3個組別的區(qū)域平均得分。將每個站點(diǎn)得分與區(qū)域平均得分進(jìn)行比較。以此判別每個站點(diǎn)是否需要進(jìn)行天面資源整改。判斷規(guī)則如表2。

表2　判斷規(guī)則表

5　問題基站清單

根據(jù)上述模型和獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得出基站的判定結(jié)果。上述5種判定結(jié)果的基站數(shù)量占比如圖6：

圖6　判定結(jié)果占比

6　典型問題天面的優(yōu)化方案

6.1案例一：改變天線位置

港灣基站位于圖8位置1。經(jīng)過上述評估體系評估，該站的評估結(jié)果是經(jīng)濟(jì)效益低、競爭優(yōu)勢弱，需要進(jìn)行天面整改。本站的雷達(dá)圖如圖7。

圖7　港灣基站評估結(jié)果雷達(dá)圖

本基站天面存在的主要問題是受到隔壁天面新建高樓的阻擋。有效覆蓋區(qū)域面積減少。

建議優(yōu)化方案：將受阻擋的天面天線挪位至隔壁樓頂，改善基站天面環(huán)境，提升效益，如圖8、圖9、圖10、圖11。

圖8　港灣基站位置

圖9　天線阻擋勘察照片

6.2案例二：改變天線掛高

圖10　實(shí)施方案

圖11　整改方案擬搬遷天面

石灣陳屋村基站位于圖13位置2，該站評估結(jié)果是經(jīng)濟(jì)效益低、競爭優(yōu)勢弱，需要進(jìn)行天面整改。本站的雷達(dá)圖如圖12。

圖12　陳屋村基站評估結(jié)果雷達(dá)圖

查勘發(fā)現(xiàn)由于該站較矮，單站覆蓋效益低，距離鄰站較遠(yuǎn)。

建議優(yōu)化方案： 基站天線加高，6米抱桿更換為15米支撐桿，提升單站效益。如圖13。

圖13　石灣陳屋村基站位置

6.3案例三：搬遷整合站點(diǎn)

平政村委基站位于圖15黑線圈位置。經(jīng)過上述評估體系評估，該站的評估結(jié)果是經(jīng)濟(jì)效益低、競爭優(yōu)勢弱、天面資源和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚好，需要進(jìn)行天面整改。本站的雷達(dá)圖如圖14。

勘察發(fā)現(xiàn)平政村委站點(diǎn)主要覆蓋羅屋村，天線受周邊建筑物遮擋，影響其對周邊建筑物與路面的有效覆蓋。

建議優(yōu)化方案：站點(diǎn)距離吉隆羅屋村站點(diǎn)（圖15白線圈位置）僅166m且該站點(diǎn)天面有空余抱桿可利用，因而可整合搬遷該站點(diǎn)。

圖14　平政村委基站評估結(jié)果雷達(dá)圖

圖15 平政村委基站及周邊基站位置圖

7　評估體系的改進(jìn)方向

用戶感知維度的評估因素較薄弱，該維度主要以網(wǎng)管系統(tǒng)中能提取的指標(biāo)為主。因此可以根據(jù)網(wǎng)管系統(tǒng)中指標(biāo)的改變而增減本緯度的組成因素。此外，問題站點(diǎn)的篩選方中，各維度的權(quán)重可以根據(jù)不同時(shí)刻，不同的側(cè)重方向有所調(diào)整。

通過評估其他區(qū)域的基站，從而修改系統(tǒng)中的各因素的得分區(qū)間，和上述兩個改進(jìn)方面，可以使評估體系具有更廣泛的適用性。日后也可以在此基礎(chǔ)上研究其他網(wǎng)優(yōu)的評估體系。

8　總結(jié)

本次課題研究的過程是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、理論研究和實(shí)踐行動的相互結(jié)合。評估手段既包括了傳統(tǒng)的查勘和KPI管理，也包括了新興的仿真預(yù)測。課題確立的評估模型具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用性，可以為后續(xù)工程和網(wǎng)優(yōu)提供借鑒。

DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.01.001

收稿日期：（2015-12-08）